Введение к работе
1.1 Актуальность темы. Рынок кофе включает несколько сегментов: кофе натуральный жареный (зерновой и молотый), натуральный растворимый (сублимированный, гранулированный и порошкообразный) и кофейные смеси. Основная доля производства натурального кофе распределяется между растворимым и жареным кофе. Быстрый рост объемов производства натурального растворимого кофе, который наблюдался в России с 2006 г., обусловлен запуском в производство России новых кофейных фабрик компаний «Нестле» и «Крафт Фудс». В период с 2002 по 2012 год темпы прироста розничных продаж кофе в России в стоимостном выражении составляли порядка 15-20% в год. В 2012 году в Россию было ввезено около 50 тыс. т зеленого кофе. Всего в 2012 году в России было произведено 40 тыс. т. готового продукта, из которых 15 тыс. тонн пришлось на натуральный кофе в зернах и молотый и 25 тыс. тонн - на натуральный растворимый кофе.
В настоящее время российские потребители отдают предпочтение натуральному жареному кофе в зернах и молотому. Разработаны различные технологии производства жареного кофе, а также ароматизированного кофе в зернах и молотого. Существующие способы производства ароматизированного кофе предполагают нанесение ароматизатора на уже размолотый кофе, обжаривание зерен кофе с добавлением ароматических масел, а также механическое смешивание молотого кофе с ароматизатором. Напитки, приготовленные из кофе, произведенного данными способами, обладают слабым ароматом и посредственным вкусом из-за несовершенства применяемых технологий и потери ароматических веществ в процессе технологической обработки и хранения кофе. При ароматизации кофе путем смешивания обжаренных зерен с ароматизатором, аромат и вкус внесенного ароматизатора в готовом напитке «забивает», а не усиливает аромат, вызываемый нативными ароматическими веществами кофе, из-за которых он употребляется.
Поэтому разработка эффективной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе является актуальной.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой НИР кафедры технологии сахаристых продуктов, чая, кофе, табака КубГТУ «Совершенствование и разработка технологий производства пищевкусовых продуктов (чая, кофе, табака), направленных на обеспечение их качества» (2011-2015 гг.) (№ госрегистрации 1.10.1.11-15).
1.2 Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась разработка технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе, позволяющей получить продукт высокого качества благодаря сохранению нативных ароматических веществ кофе и внесению ароматизаторов.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать научно-техническую литературу и патентную информацию по теме исследований.
2. Исследовать особенности ароматических веществ и возможности применения СО2-экстрактов, полученных из растительного ароматического сырья (плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая).
3. Разработать технологию получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе водным экстрактом и молотого кофе СО2-экстрактом выбранного растительного ароматического сырья.
4. Исследовать изменение органолептических свойств натурального молотого кофе с внесенными в него экстрактами растительного ароматического сырья.
5. Определить изменение физико-химических свойств натурального молотого кофе, ароматизированного различными экстрактами.
6. Установить влияние вносимых ароматических веществ на химический состав натурального молотого кофе и вкусовые качества приготавливаемого кофейного напитка.
7. Исследовать влияние сорта кофе и степени обжарки на содержание в нем фракций фенольных соединений. Выявить влияние интенсивности тепловой обработки при обжарке зеленого кофе на антиоксидантную активность приготавливаемого из него кофейного напитка.
8. Выявить возможность и целесообразность использования натурального ароматизированного молотого кофе в качестве добавки к растворимому кофе.
9. Провести опытно-промышленную апробацию разработанной технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе в производственной лаборатории предприятия ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар).
10. Расчет ожидаемого экономического эффекта использования предлагаемой технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе.
1.3 Научная новизна. Научная новизна исследований заключается в теоретическом обосновании разработки технологии получения натурального ароматизированного молотого кофе путем ароматизации зерен жареного кофе водным экстрактом и молотого кофе СО2-экстрактом выбранного растительного ароматического сырья.
Впервые исследовано влияние сорта кофе и степени обжарки на антиоксидантные свойства приготавливаемого кофейного напитка. Теоретически и экспериментально обоснованна целесообразность и эффективность применения натуральных ароматизаторов, полученных из растительного ароматического сырья.
Исследовано влияние способов обжарки кофе на его физические и химические показатели. Впервые практически подтверждена возможность использования натурального ароматизированного молотого кофе в качестве добавки к растворимому кофе.
Впервые проведено измельчение ароматизированного кофе в среде сжиженного СО2 с целью получения продукта высокого качества. На основе результатов органолептической оценки и физико-химических исследований установлено улучшение качества полученного по разработанной технологии натурального молотого кофе, ароматизированного СО2-экстрактами плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая; органолептические показатели имели более высокие дегустационные оценки (9-10 баллов) по сравнению с контрольными образцами. Содержание экстрактивных веществ в образцах кофе, полученных по разработанной технологии, увеличивается на (0,1-0,5%), что служит подтверждением улучшения качества приготавливаемого кофейного напитка.
Новизна технологических решений подтверждена пятью патентами РФ на изобретение и одним патентом РФ на полезную модель.
1.4 Практическая значимость. Разработана технология получения натурального ароматизированного молото кофе. Разработано 5 новых видов натурального ароматизированного молотого кофе с использованием в качестве ароматизаторов СО2-экстрактов из плодов миндаля, перца душистого, сухой персиковой выжимки, черного и зеленого чая.
Проведены производственные испытания и получены акты о внедрении разработанной технологии на предприятии ООО «Кофе ОМНИ» (г. Краснодар). Разработаны способы производства ароматизированного молотого кофе (патенты на изобретения РФ №№ 2364180, 2365182, 2363224, 2366256, 2364185), которые рекомендованы к внедрению в производство. Ожидаемый расчетный экономический эффект от внедрения и реализации предлагаемых новых видов кофе составит свыше 10 тыс. руб. на 1 т готовой продукции за счет снижения ее себестоимости и получения конечного продукта высокого качества, реализуемого по конкурентоспособной цене. При среднегодовом объеме производства молотого кофе на кофейной фабрике производственной мощностью в 5000 т экономический эффект составит 50 млн. руб.
1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на международных и всероссийских научно-практических конференциях: «Управление качеством в современной организации» (г. Пенза , 2008 г.), «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека» (г. Красноярск , 2008 г.), «Новое в технике и технологии пищевых производств» (г. Воронеж, 2010 г.), «Научное обеспечение производства сельскохозяйственной и пищевой продукции высокого качества и повышенной безопасности» (г. Краснодар, 2011 г.), «Современная торговля: теория, практика, перспективы развития» (г. Москва, 2012 г.) и «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2011, 2012, 2013 гг.).
1.6 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 18 работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, 8 статей в сборниках материалов международных и всероссийских научно-практических конференций, статья в сборнике трудов ВНИИТТИ, получено 5 патентов РФ на изобретения и патент РФ на полезную модель.
1.7 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора патентно-информационной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 137 страницах, включает 20 таблиц и 18 рисунков. Список литературных источников включает 117 наименований, в том числе 91- зарубежных авторов.
